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JP6558183B2 - Fixing device - Google Patents

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JP6558183B2
JP6558183B2 JP2015190981A JP2015190981A JP6558183B2 JP 6558183 B2 JP6558183 B2 JP 6558183B2 JP 2015190981 A JP2015190981 A JP 2015190981A JP 2015190981 A JP2015190981 A JP 2015190981A JP 6558183 B2 JP6558183 B2 JP 6558183B2
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Description

本発明は、記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置に関する。   The present invention relates to a fixing device that thermally fixes a developer image transferred to a recording sheet.

電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、加熱ローラと加圧ローラのニップ圧を、モータとカムを用いて複数段階に切り替えるものが知られている(特許文献1)。この定着装置では、カムの外周面に、当接部材としてのコロが係合する2つの凹部を有しており、コロを凹部に係合させることで、カムの向きを安定させ、ニップ部におけるニップ圧を安定させている。   As a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus, one that switches the nip pressure between a heating roller and a pressure roller in a plurality of stages using a motor and a cam is known (Patent Document 1). In this fixing device, the outer peripheral surface of the cam has two recesses with which a roller as a contact member engages. By engaging the roller with the recess, the direction of the cam is stabilized, and the nip portion The nip pressure is stabilized.

特許第5481363号公報Japanese Patent No. 5481363

ところで、従来のような定着装置では、ニップ圧を変更する際のカムの駆動トルク、すなわち、コロがカムの外周面の凹部から移動する際に要するトルクについては考慮されておらず、カムの駆動トルクが不必要に大きくなるおそれがあった。   By the way, in the conventional fixing device, the cam driving torque when changing the nip pressure, that is, the torque required when the roller moves from the concave portion of the outer peripheral surface of the cam is not taken into consideration. There was a risk that the torque would become unnecessarily large.

そこで、本発明は、安定したニップ圧を得ながら、カムの駆動トルクが大きくなることを抑制することができる定着装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a fixing device capable of suppressing an increase in cam driving torque while obtaining a stable nip pressure.

前記課題を解決する本発明は、記録シート上に現像剤像を熱定着するための定着装置であって、加熱部材と、加熱部材との間で記録シートを挟持するバックアップ部材と、加熱部材とバックアップ部材の一方を支持する支持部材と、加熱部材とバックアップ部材の他方を加熱部材とバックアップ部材の一方に対して押圧する押圧部材と、押圧部材を支持部材に対して付勢する付勢部材と、支持部材と押圧部材の一方に設けられたカムと、支持部材と押圧部材の他方に設けられ、カムの外周のカム面に接触する曲面を有する当接部材とを備える。
カムは、カム面に、曲面に対して少なくともカムの回転方向にずれた2箇所で接触して係合する凹部を有し、凹部は、第1凹部と、当該第1凹部に対して前記回転方向に離れて配置された第2凹部とを含む。そして、カムの回転軸線方向から見て、曲面が第1凹部に係合した第1状態における、前記回転方向最上流側の接触点からカムの回転中心までの距離を第1距離D1、前記回転中心から曲面までの最短距離を第2距離D2とし、曲面が第2凹部に係合した第2状態における、前記回転方向最上流側の接触点から前記回転中心までの距離を第3距離D3、前記回転中心から曲面までの最短距離を第4距離D4としたとき、
D4>D2
かつ、
D3−D4<D1−D2
を満たす。
The present invention for solving the above problems is a fixing device for thermally fixing a developer image on a recording sheet, comprising a heating member, a backup member for sandwiching the recording sheet between the heating members, and a heating member. A support member that supports one of the backup members, a pressing member that presses the other of the heating member and the backup member against one of the heating member and the backup member, and a biasing member that biases the pressing member against the support member; A cam provided on one of the support member and the pressing member, and an abutting member provided on the other of the support member and the pressing member and having a curved surface that contacts the cam surface on the outer periphery of the cam.
The cam has a concave portion that comes into contact with and engages with the curved surface at least at two positions shifted in the rotational direction of the cam with respect to the curved surface, and the concave portion rotates with respect to the first concave portion and the first concave portion. And a second recess disposed away in the direction. The distance from the contact point on the most upstream side in the rotation direction to the rotation center of the cam in the first state where the curved surface is engaged with the first recess as viewed from the rotation axis direction of the cam is the first distance D1 and the rotation. The shortest distance from the center to the curved surface is the second distance D2, and the distance from the contact point on the most upstream side in the rotational direction to the rotational center in the second state where the curved surface is engaged with the second recess is the third distance D3, When the shortest distance from the center of rotation to the curved surface is the fourth distance D4,
D4> D2
And,
D3-D4 <D1-D2
Meet.

このような構成によれば、カム面の凹部に当接部材が係合することでカムの向きが安定するので、加熱部材と加圧部材の記録シートの挟持力(ニップ圧)を安定させることができる。また、D4>D2であることから、カムは、第2状態において、第1状態よりもより大きな距離だけ付勢部材の付勢力に抗してカムの回転中心から離すように当接部材を移動させる。そのため、第2状態においては、付勢部材の付勢力が大きく、第2状態からさらにカムを回転させるには、第1状態からカムを回転させる場合よりも大きな力が必要なのであるが、D3−D4<D1−D2であるため、つまり、第2状態においては、当接部材の曲面がカムの回転方向上流側(回転方向の後方)の乗り越えるべき凹部の落差が第1状態よりも小さいので、この落差が同じであった場合に比較して、カムの駆動トルクを小さくすることができる。このため、カムの駆動トルクが不必要に大きくなることを抑制することができる。   According to such a configuration, since the direction of the cam is stabilized by the engagement of the contact member with the concave portion of the cam surface, the holding force (nip pressure) of the recording sheet of the heating member and the pressure member is stabilized. Can do. Further, since D4> D2, the cam moves the contact member in the second state so as to move away from the rotation center of the cam against the urging force of the urging member by a larger distance than in the first state. Let Therefore, in the second state, the urging force of the urging member is large, and in order to further rotate the cam from the second state, a larger force is required than in the case of rotating the cam from the first state. Since D4 <D1-D2, that is, in the second state, the drop of the concave portion that the curved surface of the contact member should overcome on the upstream side in the rotational direction of the cam (rear in the rotational direction) is smaller than in the first state. Compared to the case where the head is the same, the driving torque of the cam can be reduced. For this reason, it can suppress that the drive torque of a cam becomes unnecessarily large.

本発明によれば、ニップ圧を安定させることができるとともに、カムの駆動トルクが大きくなることを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to stabilize the nip pressure and to suppress an increase in cam driving torque.

本発明の実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a laser printer including a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. ガイド部材の斜視図である。It is a perspective view of a guide member. 定着装置の主要構成部材の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of main components of the fixing device. FIG. カムと当接部材の拡大図である。It is an enlarged view of a cam and a contact member. 通常ニップ状態における定着装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the fixing device in a normal nip state. (a)弱ニップ状態における定着装置の側面図と、(b)ローラが第1凹部に入る状態を示す拡大図である。4A is a side view of the fixing device in a weak nip state, and FIG. 4B is an enlarged view showing a state where a roller enters a first recess. (a)ニップリリース状態における定着装置の側面図と、(b)ローラが第2凹部に入る状態を示す拡大図である。である。4A is a side view of the fixing device in a nip release state, and FIG. 4B is an enlarged view showing a state where a roller enters a second recess. It is. 変形例に係る定着装置の側面図である。FIG. 10 is a side view of a fixing device according to a modified example.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の実施形態に係る定着装置100を備えたレーザプリンタ1(画像形成装置)の概略構成について説明した後、定着装置100の詳細な構成について説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, the schematic configuration of the laser printer 1 (image forming apparatus) including the fixing device 100 according to the embodiment of the present invention will be described first, and then the detailed configuration of the fixing device 100 will be described.

<レーザプリンタの概略構成>
図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体筐体2内に、記録シートの一例としての用紙Pを供給する給紙部3と、露光装置4と、用紙P上にトナー像(現像剤像)を転写するプロセスカートリッジ5と、用紙P上のトナー像を熱定着する定着装置100とを主に備えている。
<Schematic configuration of laser printer>
As shown in FIG. 1, the laser printer 1 includes a main body housing 2 in which a paper sheet 3 as an example of a recording sheet is fed, an exposure device 4, and a toner image (developer) on the paper P. And the fixing device 100 for thermally fixing the toner image on the paper P.

なお、以下の説明において、方向は、レーザプリンタを使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。   In the following description, the direction will be described with reference to the user who uses the laser printer. That is, the right side in FIG. 1 is “front”, the left side is “rear”, the front side is “left”, and the back side is “right”. Also, the vertical direction in FIG.

給紙部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、用紙Pを収容する給紙トレイ31と、用紙Pの前側を持ち上げる用紙押圧板32と、給紙ローラ33と、給紙パッド34と、紙粉取りローラ35,36と、レジストローラ37とを主に備えている。給紙トレイ31内の用紙Pは、用紙押圧板32によって給紙ローラ33に寄せられ、給紙ローラ33と給紙パッド34によって1枚ずつ分離され、紙粉取りローラ35,36およびレジストローラ37を通ってプロセスカートリッジ5に向けて搬送される。   The paper feed unit 3 is provided in the lower part of the main body housing 2, and includes a paper feed tray 31 that accommodates the paper P, a paper pressing plate 32 that lifts the front side of the paper P, a paper feed roller 33, and a paper feed pad 34. And paper dust removing rollers 35 and 36 and a registration roller 37 are mainly provided. The paper P in the paper feed tray 31 is brought close to the paper feed roller 33 by the paper pressing plate 32 and separated one by one by the paper feed roller 33 and the paper feed pad 34, and the paper dust removing rollers 35 and 36 and the registration roller 37. Then, it is conveyed toward the process cartridge 5.

露光装置4は、本体筐体2内の上部に配置され、レーザ発光部(図示せず)と、回転駆動するポリゴンミラー41と、レンズ42,43と、反射鏡44,45,46とを主に備えている。露光装置4では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光(鎖線参照)が、ポリゴンミラー41、レンズ42、反射鏡44,45、レンズ43、反射鏡46の順に反射または通過して、感光体ドラム61の表面で高速走査される。   The exposure apparatus 4 is arranged at the upper part in the main body housing 2 and mainly includes a laser light emitting unit (not shown), a polygon mirror 41 that is rotationally driven, lenses 42 and 43, and reflecting mirrors 44, 45, and 46. In preparation. In the exposure apparatus 4, the laser light (see the chain line) based on the image data emitted from the laser light emitting part is reflected or passed through the polygon mirror 41, the lens 42, the reflecting mirrors 44 and 45, the lens 43 and the reflecting mirror 46 in this order. The surface of the photosensitive drum 61 is scanned at high speed.

プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置され、本体筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から本体筐体2に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像ユニット7とから構成されている。   The process cartridge 5 is disposed below the exposure apparatus 4 and is detachably mounted on the main body housing 2 through an opening formed when the front cover 21 provided on the main body housing 2 is opened. Yes. The process cartridge 5 includes a drum unit 6 and a developing unit 7.

ドラムユニット6は、感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63とを主に備えている。また、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して着脱可能に装着される構成となっており、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、トナー(現像剤)を収容するトナー収容部74とを主に備えている。   The drum unit 6 mainly includes a photosensitive drum 61, a charger 62, and a transfer roller 63. The developing unit 7 is configured to be detachably attached to the drum unit 6, and includes a developing roller 71, a supply roller 72, a layer thickness regulating blade 73, and a toner that contains toner (developer). The housing part 74 is mainly provided.

プロセスカートリッジ5では、感光体ドラム61の表面が、帯電器62により一様に帯電された後、露光装置4からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部74内のトナーは、供給ローラ72を介して現像ローラ71に供給され、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。   In the process cartridge 5, the surface of the photosensitive drum 61 is uniformly charged by the charger 62 and then exposed by high-speed scanning of the laser light from the exposure device 4, whereby image data is transferred onto the photosensitive drum 61. An electrostatic latent image based on is formed. Further, the toner in the toner container 74 is supplied to the developing roller 71 via the supply roller 72 and enters between the developing roller 71 and the layer thickness regulating blade 73 to form a thin layer of a certain thickness on the developing roller 71. It is carried on.

現像ローラ71上に担持されたトナーは、現像ローラ71から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の間を用紙Pが搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像が用紙P上に転写される。   The toner carried on the developing roller 71 is supplied from the developing roller 71 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 61. As a result, the electrostatic latent image is visualized and a toner image is formed on the photosensitive drum 61. Thereafter, the paper P is conveyed between the photosensitive drum 61 and the transfer roller 63, whereby the toner image on the photosensitive drum 61 is transferred onto the paper P.

定着装置100は、プロセスカートリッジ5の後方に設けられている。用紙P上に転写されたトナー像(トナー)は、定着装置100を通過することで用紙P上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Pは、搬送ローラ23,24によって排紙トレイ22上に排出される。   The fixing device 100 is provided behind the process cartridge 5. The toner image (toner) transferred onto the paper P is thermally fixed onto the paper P by passing through the fixing device 100. The paper P on which the toner image is thermally fixed is discharged onto the paper discharge tray 22 by the transport rollers 23 and 24.

<定着装置の詳細構成>
図2に示すように、定着装置100は、加熱部材101と、バックアップ部材の一例としての加圧ローラ150とを主に備えている。加熱部材101は、定着ベルト110と、発熱体の一例としてのハロゲンランプ120と、ニップ部材の一例としてのニップ板130と、反射板140と、ステイ160とを備えて構成されている。
<Detailed configuration of fixing device>
As shown in FIG. 2, the fixing device 100 mainly includes a heating member 101 and a pressure roller 150 as an example of a backup member. The heating member 101 includes a fixing belt 110, a halogen lamp 120 as an example of a heating element, a nip plate 130 as an example of a nip member, a reflecting plate 140, and a stay 160.

定着ベルト110は、耐熱性と可撓性を有する無端状(筒状)のベルトであり、その両端部が後述するガイド部材170により回転が案内されている。   The fixing belt 110 is an endless (cylindrical) belt having heat resistance and flexibility, and both ends thereof are guided to rotate by guide members 170 described later.

ハロゲンランプ120は、ニップ板130および定着ベルト110を加熱することで用紙P上のトナーを加熱する発熱体であり、定着ベルト110の内側において定着ベルト110およびニップ板130の内面から所定の間隔をあけて配置されている。   The halogen lamp 120 is a heating element that heats the toner on the paper P by heating the nip plate 130 and the fixing belt 110, and has a predetermined interval from the inner surface of the fixing belt 110 and the nip plate 130 inside the fixing belt 110. It is arranged with a gap.

ニップ板130は、ハロゲンランプ120からの輻射熱を受ける板状の部材であり、筒状の定着ベルト110の内面に摺接するように配置されている。そして、このニップ板130は、ハロゲンランプ120から受けた輻射熱を、定着ベルト110を介して用紙P上のトナーに伝達する。   The nip plate 130 is a plate-like member that receives radiant heat from the halogen lamp 120, and is disposed so as to be in sliding contact with the inner surface of the cylindrical fixing belt 110. The nip plate 130 transmits the radiant heat received from the halogen lamp 120 to the toner on the paper P via the fixing belt 110.

反射板140は、ハロゲンランプ120からの輻射熱(主に前後方向や上方向に向けて放射された輻射熱)をニップ板130に向けて反射する部材であり、定着ベルト110の内側においてハロゲンランプ120を取り囲むように、ハロゲンランプ120から所定の間隔をあけて配置されている。   The reflection plate 140 is a member that reflects the radiant heat from the halogen lamp 120 (mainly radiant heat radiated in the front-rear direction and the upward direction) toward the nip plate 130, and the halogen lamp 120 is reflected inside the fixing belt 110. It is arranged at a predetermined interval from the halogen lamp 120 so as to surround it.

加圧ローラ150は、ニップ板130との間で定着ベルト110および用紙Pを挟持することで定着ベルト110との間にニップ部N1を形成する部材であり、ニップ板130の下方に配置されている。   The pressure roller 150 is a member that forms a nip portion N1 with the fixing belt 110 by sandwiching the fixing belt 110 and the paper P with the nip plate 130, and is disposed below the nip plate 130. Yes.

この加圧ローラ150は、本体筐体2内に設けられたモータMから駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されており、回転駆動することで定着ベルト110(または用紙P)との摩擦力により定着ベルト110を従動回転させる。トナー像が転写された用紙Pは、加圧ローラ150と加熱された定着ベルト110の間(ニップ部N1)を搬送されることでトナー像が熱定着されることとなる。   The pressure roller 150 is configured to be rotationally driven by a driving force transmitted from a motor M provided in the main body housing 2, and to rotate with the fixing belt 110 (or paper P). The fixing belt 110 is driven to rotate by the frictional force. The sheet P on which the toner image is transferred is conveyed between the pressure roller 150 and the heated fixing belt 110 (nip portion N1), whereby the toner image is thermally fixed.

ステイ160は、前後方向におけるニップ板130の両端部を反射板140を介して支持することでニップ板130の剛性を確保する部材である。ステイ160は、反射板140の外面形状に沿った形状(断面視略U形状)を有して反射板140を覆うように配置されている。   The stay 160 is a member that ensures the rigidity of the nip plate 130 by supporting both ends of the nip plate 130 in the front-rear direction via the reflection plate 140. The stay 160 has a shape (substantially U shape in cross section) along the outer surface shape of the reflecting plate 140 and is disposed so as to cover the reflecting plate 140.

そして、ニップ板130および反射板140を保持するステイ160と、ハロゲンランプ120は、図3に示すガイド部材170に直接固定されている。すなわち、ガイド部材170は、ニップ板130、反射板140、ステイ160およびハロゲンランプ120を一体的に支持している。   The stay 160 holding the nip plate 130 and the reflecting plate 140 and the halogen lamp 120 are directly fixed to the guide member 170 shown in FIG. That is, the guide member 170 integrally supports the nip plate 130, the reflection plate 140, the stay 160, and the halogen lamp 120.

ガイド部材170は、樹脂などの絶縁性の材料で形成され、定着ベルト110の両端側に1つずつ配置されて、主に定着ベルト110の左右方向(軸方向)への移動を規制している。具体的に、ガイド部材170は、定着ベルト110の左右方向への移動を規制する規制面171と、定着ベルト110の径方向内側への変形を抑えるための抑制部172と、ステイ160の両端部を保持するための保持凹部173とを主に備えている。   The guide members 170 are formed of an insulating material such as resin, and are arranged one by one on both ends of the fixing belt 110, and mainly restrict the movement of the fixing belt 110 in the left-right direction (axial direction). . Specifically, the guide member 170 includes a restriction surface 171 that restricts the movement of the fixing belt 110 in the left-right direction, a suppression portion 172 that suppresses deformation of the fixing belt 110 inward in the radial direction, and both ends of the stay 160. Is mainly provided with a holding recess 173.

保持凹部173は、下方に開口するとともに左右方向に貫通する溝である。保持凹部173を形成する壁のうち前後方向で対向する一対の側壁174には、上下に延びるガイド溝174Aが形成されている。   The holding recess 173 is a groove that opens downward and penetrates in the left-right direction. A pair of side walls 174 opposed in the front-rear direction among the walls forming the holding recess 173 are formed with guide grooves 174A extending vertically.

図4に示すように、定着装置100は、本体筐体2に固定された、支持部材の一例としての定着フレーム180と、押圧部材の一例としての一対の揺動アーム190と、押圧部材を支持部材に対して付勢する付勢部材の一例としての一対の引張バネ198と、シャフト201によって連結された左右一対のカム200とを備えている。   As shown in FIG. 4, the fixing device 100 supports a fixing frame 180 as an example of a supporting member, a pair of swing arms 190 as an example of a pressing member, and a pressing member fixed to the main body housing 2. A pair of tension springs 198 as an example of a biasing member that biases the member and a pair of left and right cams 200 connected by a shaft 201 are provided.

定着フレーム180は、加圧ローラ150を回転可能に支持するとともに、加熱部材101の上下方向の移動をガイドする部材であり、左右一対の側壁181と、一対の側壁181を繋ぐ連結部182とを備える。各側壁181は、上端から下方に凹む凹部181Aを有し、凹部181Aの底に半円形の軸受部181Bが形成されている。各軸受部181Bには、U字形状の軸受部材183が嵌められており、各軸受部181Bは軸受部材183を介して加圧ローラ150のシャフト151を下から支持している。   The fixing frame 180 is a member that rotatably supports the pressure roller 150 and guides the vertical movement of the heating member 101. The fixing frame 180 includes a pair of left and right side walls 181 and a connecting portion 182 that connects the pair of side walls 181. Prepare. Each side wall 181 has a concave portion 181A recessed downward from the upper end, and a semicircular bearing portion 181B is formed at the bottom of the concave portion 181A. Each bearing part 181B is fitted with a U-shaped bearing member 183, and each bearing part 181B supports the shaft 151 of the pressure roller 150 from below through the bearing member 183.

各側壁181の凹部181Aの上部は、上下方向に真っ直ぐ延びたレール181Cを形成している。各レール181Cは、加熱部材101の左右両端のガイド部材170のガイド溝174Aが嵌まることにより、加熱部材101がレール181Cに沿って上下に移動可能となっている。   An upper portion of the recess 181A of each side wall 181 forms a rail 181C extending straight in the vertical direction. Each rail 181C can move the heating member 101 up and down along the rail 181C by fitting the guide grooves 174A of the guide members 170 at the left and right ends of the heating member 101.

各側壁181の凹部181Aの前側には、カム200のシャフト201を回転可能に支持する支持孔185が形成されている。また、各側壁181の左右外側の面には、揺動アーム190を揺動可能に支持するための支持軸184と、揺動アーム190の下方への移動を規制するストッパ186と、引張バネ198の下端を掛止するためのバネ掛け部187が突出して設けられている(右側の一方のみ図示)。   A support hole 185 for rotatably supporting the shaft 201 of the cam 200 is formed on the front side of the recess 181A of each side wall 181. Further, on the left and right outer surfaces of each side wall 181, a support shaft 184 for swingably supporting the swing arm 190, a stopper 186 for restricting the downward movement of the swing arm 190, and a tension spring 198 are provided. A spring hooking portion 187 for hooking the lower end of the head is provided so as to protrude (only one on the right side is shown).

各揺動アーム190は、前後に延びる細長い板状部材からなり、後端部に孔191が形成されており、孔191が定着フレーム180の支持軸184に係合することで、定着フレーム180に揺動可能に支持されている。各揺動アーム190の下側の面には、円弧状に膨出した当接部192が形成されている。当接部192は、ガイド部材170の上面175に当接して、ガイド部材170を上から押さえ付けるようにして加熱部材101を支持する。揺動アーム190の前端には、引張バネ198の上端を掛止するフック193が形成されている。また、揺動アーム190の左右外側の面には、前後方向における当接部192とフック193の間に、ローラ194が突出して設けられている。ローラ194は、揺動アーム190に対して回転可能であり、外周に、カム200の外周面であるカム面202に当接可能な曲面としての円筒面194Aを有している。   Each swing arm 190 is formed of a long and narrow plate-like member extending in the front-rear direction, and has a hole 191 formed at the rear end. The hole 191 engages with the support shaft 184 of the fixing frame 180, thereby It is supported so that it can swing. A contact portion 192 bulging in an arc shape is formed on the lower surface of each swing arm 190. The contact portion 192 contacts the upper surface 175 of the guide member 170 and supports the heating member 101 so as to press the guide member 170 from above. A hook 193 that hooks the upper end of the tension spring 198 is formed at the front end of the swing arm 190. A roller 194 protrudes from the left and right outer surfaces of the swing arm 190 between the contact portion 192 and the hook 193 in the front-rear direction. The roller 194 is rotatable with respect to the swing arm 190 and has a cylindrical surface 194 </ b> A as a curved surface capable of coming into contact with the cam surface 202 which is the outer peripheral surface of the cam 200 on the outer periphery.

加圧ローラ150を駆動するための前記したモータMは、加圧ローラ150に図示しない第1伝達機構を介して連結されているとともに、図示しない制御装置により制御されるクラッチ209および図示しない第2伝達機構を介してカム200に連結されている。すなわち、カム200を駆動するためのモータMは、カム200と異なる要素である加圧ローラ150の駆動に用いられている。制御装置は、モータMおよびクラッチ209を制御して、モータMの駆動力を利用して、必要なタイミングで必要な時間のみクラッチ209を接続して、カム200を一方向に回転させるように構成されている。   The motor M for driving the pressure roller 150 is connected to the pressure roller 150 via a first transmission mechanism (not shown), and is controlled by a control device (not shown) and a second clutch (not shown). It is connected to the cam 200 via a transmission mechanism. That is, the motor M for driving the cam 200 is used for driving the pressure roller 150 which is an element different from the cam 200. The control device is configured to control the motor M and the clutch 209, connect the clutch 209 only at a necessary time at a necessary timing, and rotate the cam 200 in one direction by using the driving force of the motor M. Has been.

図5に拡大して示すように、カム200は、カム面202に、2つの凹部として、第1凹部210と、第1凹部210に対してカムの回転方向(図5において時計回り方向であり、以下、単に「回転方向」という。)に離れて配置された第2凹部220を有している。カムの回転軸線201Aの方向(以下、単に「回転軸線方向」という。)から見て、第1凹部210は、半径R1の円弧形状を有し、第2凹部220は、半径R2の円弧形状を有している。一方、ローラ194の円筒面194Aは、回転軸線方向から見て半径R3の円形を有している。そして、R1,R2およびR3は、
R3>R2>R1
の関係を満たしている。このため、第1凹部210は、円筒面194Aに対してカム200の回転方向にずれた2カ所(接触点P1と接触点P2)で接触して係合し、第2凹部220は、円筒面194Aに対してカム200の回転方向にずれた2カ所(接触点P3と接触点P4)で接触して係合するようになっている。
As shown in an enlarged view in FIG. 5, the cam 200 has two recesses on the cam surface 202, and a cam rotation direction (clockwise in FIG. 5) with respect to the first recess 210. , Hereinafter referred to simply as “rotation direction”). When viewed from the direction of the cam rotation axis 201A (hereinafter simply referred to as “rotation axis direction”), the first recess 210 has an arc shape with a radius R1, and the second recess 220 has an arc shape with a radius R2. Have. On the other hand, the cylindrical surface 194A of the roller 194 has a circular shape with a radius R3 when viewed from the rotational axis direction. R1, R2 and R3 are
R3>R2> R1
Meet the relationship. For this reason, the first recess 210 contacts and engages with the cylindrical surface 194A at two positions (contact point P1 and contact point P2) shifted in the rotation direction of the cam 200, and the second recess 220 is formed with the cylindrical surface. 194A comes into contact with and engages at two locations (contact point P3 and contact point P4) that are shifted in the rotational direction of the cam 200.

そして、円筒面194Aが第1凹部210に係合した第1状態(破線で示したローラ194を参照。)における、回転方向最上流側の接触点P1からカム200の回転中心である回転軸線201Aまでの距離を第1距離D1、回転軸線201Aから円筒面194Aまでの最短距離を第2距離D2とし、円筒面194Aが第2凹部220に係合した第2状態(二点鎖線で示したローラ194を参照。)における、回転方向最上流側の接触点P3から回転軸線201Aまでの距離を第3距離D3、回転軸線201Aから円筒面194Aまでの最短距離を第4距離D4としたとき、D1,D2,D3およびD4は、
D4>D2
かつ、
D3−D4<D1−D2
を満たす。
Then, in the first state where the cylindrical surface 194A is engaged with the first recess 210 (see the roller 194 indicated by a broken line), the rotation axis 201A that is the rotation center of the cam 200 from the contact point P1 on the most upstream side in the rotation direction. Is the first distance D1, the shortest distance from the rotation axis 201A to the cylindrical surface 194A is the second distance D2, and the second state in which the cylindrical surface 194A is engaged with the second recess 220 (the roller indicated by the two-dot chain line) 194)), the distance from the contact point P3 on the most upstream side in the rotation direction to the rotation axis 201A is the third distance D3, and the shortest distance from the rotation axis 201A to the cylindrical surface 194A is the fourth distance D4. , D2, D3 and D4 are
D4> D2
And,
D3-D4 <D1-D2
Meet.

つまり、第2状態にあるローラ194が、回転方向上流側の接触点P3を乗り越えなくてはならない落差D3−D4は、第1状態にあるローラ194が、回転方向上流側の接触点P1を乗り越えなくてはならない落差D1−D2よりも小さい。   That is, the drop D3-D4 that the roller 194 in the second state must get over the contact point P3 on the upstream side in the rotational direction is the same as the drop D3-D4 that the roller 194 in the first state gets over the contact point P1 on the upstream side in the rotational direction. It is smaller than the drop D1-D2 that must be present.

また、カムの200回転軸線方向から見て、第1状態における回転方向最上流側の接触点P1から回転方向最下流側までの接触点P2までの距離を第5距離D5、第2状態における回転方向最上流側の接触点P3から回転方向最下流側までの接触点P4まで距離を第6距離D6として、D5およびD6は、
D5>D6
を満たす。
Further, the distance from the contact point P1 on the most upstream side in the rotation direction to the contact point P2 on the most downstream side in the rotation direction is the fifth distance D5, and the rotation in the second state when viewed from the 200 rotation axis direction of the cam. Assuming that the distance from the contact point P3 on the most upstream side in the direction to the contact point P4 from the most downstream side in the rotational direction is a sixth distance D6, D5 and D6 are
D5> D6
Meet.

つまり、第1状態において第1凹部210に入り込んでいる量(線分P1−P2に対してローラ194が回転軸線201A側に入り込んでいる量)は、第2状態において第2凹部220に入り込んでいる量(線分P3−P4に対してローラ194が回転軸線201A側に入り込んでいる量)よりも大きい。   That is, the amount that has entered the first recess 210 in the first state (the amount by which the roller 194 has entered the rotation axis 201A side with respect to the line segment P1-P2) has entered the second recess 220 in the second state. Larger than the amount (the amount of the roller 194 entering the rotation axis 201A side with respect to the line segment P3-P4).

さらに、カム200の回転軸線方向から見て、第1状態における回転方向最下流側の接触点P2から回転軸線201Aまでの距離を第7距離D7、第2状態における回転方向最下流側の接触点P4から回転軸線201Aまでの距離を第8距離D8として、D1,D7,D3およびD8は、
D1≧D7
および
D3≧D8
を満たす。
Further, when viewed from the rotation axis direction of the cam 200, the distance from the contact point P2 on the most downstream side in the rotation direction in the first state to the rotation axis line 201A is the seventh distance D7, and the contact point on the most downstream side in the rotation direction in the second state. Assuming that the distance from P4 to the rotation axis 201A is the eighth distance D8, D1, D7, D3 and D8 are:
D1 ≧ D7
And D3 ≧ D8
Meet.

また、カム200は、制御装置により回転制御されることで、通常印刷時は、図5の実線に示した位置にローラ194が位置する姿勢に維持される。この状態においては、カム200のカム面202は、ローラ194から離れており、これを第3状態とする。第3状態において、カム面202の円筒面194Aに対向する対向面部230は、平面状に形成されている。対向面部230が円筒面194Aに対向する第3状態においては、カム200は、ローラ194を押し上げないので、加熱部材101と加圧ローラ150の挟持力は、第1状態における加熱部材101と加圧ローラ150の挟持力より大きい。また、第2状態においては、加熱部材101が加圧ローラ150から離間するように、第2凹部220におけるカム200のリフト量、つまり、第3距離D3および第8距離D8が設定されている。   In addition, the rotation of the cam 200 is controlled by the control device, so that during normal printing, the roller 194 is maintained in the position indicated by the solid line in FIG. In this state, the cam surface 202 of the cam 200 is separated from the roller 194, and this is the third state. In the third state, the facing surface portion 230 facing the cylindrical surface 194A of the cam surface 202 is formed in a flat shape. In the third state in which the facing surface portion 230 faces the cylindrical surface 194A, the cam 200 does not push up the roller 194. Therefore, the clamping force between the heating member 101 and the pressure roller 150 is the same as that of the heating member 101 in the first state. It is larger than the clamping force of the roller 150. In the second state, the lift amount of the cam 200 in the second recess 220, that is, the third distance D3 and the eighth distance D8 is set so that the heating member 101 is separated from the pressure roller 150.

また、カム200は、第1状態から第2状態までのカム200の回転角度αが、第3状態から第1状態までのカム200の回転角度βよりも大きくなるように構成されている。このため、第1状態から第2状態に遷移するときに、ローラ194を大きくリフトさせる必要があったとしても、大きな回転角を使ってリフトさせるので、カム200の回転トルクが過大になることを抑制することが可能となっている。   The cam 200 is configured such that the rotation angle α of the cam 200 from the first state to the second state is larger than the rotation angle β of the cam 200 from the third state to the first state. For this reason, even if it is necessary to lift the roller 194 greatly when the state transitions from the first state to the second state, the rotation torque of the cam 200 is excessively increased because the roller 194 is lifted using a large rotation angle. It is possible to suppress.

以上のように構成されたレーザプリンタ1における定着装置100の動作について説明する。図6に示すように、通常印刷時にあたる第3状態において、対向面部230がローラ194の円筒面194Aに対向し、カム面202は、円筒面194Aから離間している。このため、カム200は、引張バネ198が揺動アーム190を下側(定着フレーム180の加圧ローラ150を軸支する部分側)に向けて付勢する力を阻害しない。そのため、揺動アーム190は、その先端部であるフック193の下面がストッパ186の上面に当接することで姿勢が決定される。そして、当接部192がガイド部材170の上面175に当接してガイド部材170を下方に付勢する。このため、加熱部材101のニップ板130および定着ベルト110は、加圧ローラ150に付勢されて、加圧ローラ150との間にニップ部N1を形成する。このとき、引張バネ198の付勢力はカム200によって抑えられていないため、ニップ部N1のニップ幅は比較的大きくなる。この状態を強ニップ状態という。   The operation of the fixing device 100 in the laser printer 1 configured as described above will be described. As shown in FIG. 6, in the third state corresponding to normal printing, the facing surface portion 230 faces the cylindrical surface 194A of the roller 194, and the cam surface 202 is separated from the cylindrical surface 194A. For this reason, the cam 200 does not hinder the force by which the tension spring 198 urges the swing arm 190 downward (part of the fixing frame 180 that supports the pressure roller 150). Therefore, the posture of the swing arm 190 is determined by the lower surface of the hook 193 that is the tip of the swing arm 190 being in contact with the upper surface of the stopper 186. Then, the contact portion 192 contacts the upper surface 175 of the guide member 170 and urges the guide member 170 downward. For this reason, the nip plate 130 and the fixing belt 110 of the heating member 101 are urged by the pressure roller 150 to form a nip portion N <b> 1 between the pressure roller 150. At this time, since the urging force of the tension spring 198 is not suppressed by the cam 200, the nip width of the nip portion N1 becomes relatively large. This state is called a strong nip state.

制御装置によってモータMが駆動され、クラッチ209が所定期間接続されると、図6の状態からカム200が時計回りに回転し、図7(a)に示すように、カム200がカム面202でローラ194を押し上げて、ローラ194が第1凹部210に係合する。ローラ194が第1凹部210に係合することでカム200の向きは安定し、加熱部材101と加圧ローラ150の挟持力を安定させることができる。   When the motor M is driven by the control device and the clutch 209 is connected for a predetermined period, the cam 200 rotates clockwise from the state shown in FIG. 6, and the cam 200 moves on the cam surface 202 as shown in FIG. The roller 194 is pushed up, and the roller 194 engages with the first recess 210. When the roller 194 engages with the first recess 210, the direction of the cam 200 is stabilized, and the clamping force between the heating member 101 and the pressure roller 150 can be stabilized.

この動作において、ローラ194が回転可能であることで、ローラ194はカム面202上を転がるので、滑らかに第3状態から第1状態へ遷移する。そして、図7(b)に示すように、ローラ194が第1凹部210に係合するときに、第1距離D1は、第7距離D7以上であるので、ローラ194が接触点P2を超えて第1凹部210に入るときに、第1凹部210に落ち込む量が比較的少ない。例えば、仮に第1距離D1が第7距離D7より小さい場合には、接触点P2を乗り越えるためにローラ194がカム200によって大きくリフトされた後、リフト量が大きく減って接触点P1と接触点P2の両方に接触して止まる結果、接触点P1に当たるときに大きな衝撃が発生することになるが、本実施形態の定着装置100では、第1距離D1が第7距離D7以上であることで、ローラ194は第1凹部210に比較的ゆっくりな速度で入り込んでいる間に接触点P1に当たって止まるので、衝撃を小さくすることができる。   In this operation, since the roller 194 can rotate, the roller 194 rolls on the cam surface 202, and thus smoothly transitions from the third state to the first state. As shown in FIG. 7B, when the roller 194 engages with the first recess 210, the first distance D1 is equal to or greater than the seventh distance D7, so that the roller 194 exceeds the contact point P2. When entering the first recess 210, the amount that falls into the first recess 210 is relatively small. For example, if the first distance D1 is smaller than the seventh distance D7, the roller 194 is greatly lifted by the cam 200 in order to get over the contact point P2, and then the lift amount is greatly reduced to contact the contact point P1 and the contact point P2. As a result of contacting and stopping both, a large impact is generated when hitting the contact point P1, but in the fixing device 100 of the present embodiment, the first distance D1 is equal to or greater than the seventh distance D7. Since 194 hits the contact point P1 and stops while entering the first recess 210 at a relatively slow speed, the impact can be reduced.

図7(a)の状態においては、カム200がローラ194を少しリフトしているので、図6の強ニップ状態に比較すると、加圧ローラ150の弾性力で加熱部材101は少し上に上がっており、小さなニップ幅のニップ部N2が形成される。この状態を弱ニップ状態という。   In the state of FIG. 7A, since the cam 200 slightly lifts the roller 194, the heating member 101 is slightly raised by the elastic force of the pressure roller 150 as compared with the strong nip state of FIG. Thus, a nip portion N2 having a small nip width is formed. This state is called a weak nip state.

そして、図7(a)の第1状態からさらに制御装置によってモータMが駆動され、クラッチ209が所定期間接続されると、カム200が時計回りに回転する。一方、ローラ194に着目すると、ローラ194はカム200に対しては反時計回りに転がって接触点P1を乗り越えてカム面202上を反時計回りに移動する。そして、図8(a)に示すように、カム200が時計回りに回転し、カム200がカム面202でローラ194を持ち上げる。ローラ194は、カム面202上を反時計回りに転がりながら滑らかに移動し、ローラ194が第2凹部220に係合する。すなわち、カム200は、その回転により、第3状態から第1状態を経由して第2状態へと順に遷移する。そして、ローラ194が第2凹部220に係合することでカム200の向きは安定し、加熱部材101と加圧ローラ150の挟持力を安定させることができる。   Then, when the motor M is further driven by the control device from the first state of FIG. 7A and the clutch 209 is connected for a predetermined period, the cam 200 rotates clockwise. On the other hand, paying attention to the roller 194, the roller 194 rolls counterclockwise with respect to the cam 200, moves over the contact point P1, and moves counterclockwise on the cam surface 202. Then, as shown in FIG. 8A, the cam 200 rotates clockwise, and the cam 200 lifts the roller 194 with the cam surface 202. The roller 194 moves smoothly while rolling counterclockwise on the cam surface 202, and the roller 194 engages with the second recess 220. That is, the cam 200 sequentially changes from the third state to the second state via the first state due to the rotation thereof. Then, when the roller 194 is engaged with the second recess 220, the direction of the cam 200 is stabilized, and the clamping force between the heating member 101 and the pressure roller 150 can be stabilized.

また、図8(b)に示すように、ローラ194が第2凹部220に係合するときに、第3距離D3は、第8距離D8以上であるので、ローラ194が接触点P4を超えて第2凹部220に入るときに、第2凹部220に落ち込む量が比較的少ない。そのため、ローラ194は、ゆっくりと接触点P3に当たって止まるので、衝撃を小さくすることができる。   Further, as shown in FIG. 8B, when the roller 194 engages with the second recess 220, the third distance D3 is equal to or greater than the eighth distance D8, so that the roller 194 exceeds the contact point P4. When entering the second recess 220, the amount that falls into the second recess 220 is relatively small. Therefore, the roller 194 slowly hits the contact point P3 and stops, so that the impact can be reduced.

図8(a)の状態においては、カム200がローラ194を大きくリフトしているので、揺動アーム190の当接部192とガイド部材170の上面175は離間する。このため、図7の弱ニップ状態に比較すると、加熱部材101はさらに上がっており、自重のみで加圧ローラ150と接触する。このため、加熱部材101と加圧ローラ150の間に詰まった用紙Pのジャム処理を容易に行うことができる。この状態をニップリリース状態という。   In the state of FIG. 8A, since the cam 200 lifts the roller 194 greatly, the contact portion 192 of the swing arm 190 and the upper surface 175 of the guide member 170 are separated from each other. For this reason, compared with the weak nip state of FIG. 7, the heating member 101 is further raised and contacts the pressure roller 150 only by its own weight. For this reason, it is possible to easily perform jam processing of the paper P jammed between the heating member 101 and the pressure roller 150. This state is called a nip release state.

そして、図8(a)の第2状態からさらに制御装置によってモータMが駆動され、クラッチ209が所定期間接続されると、カム200が時計回りに回転する。一方、ローラ194に着目すると、ローラ194はカム200に対しては反時計回りに転がって接触点P3を乗り越えてカム面202上を転がりながら反時計回りに移動する。そして、カム200が時計回りに回転し、カム200のリフト量が徐々に小さくなることでローラ194が下がっていく。その後、図6に示すように、ローラ194が対向面部230に対向すると、ローラ194はカム面202から離間して第3状態に戻り、加熱部材101と加圧ローラ150は、強ニップ状態に戻る。   Then, when the motor M is further driven by the control device from the second state of FIG. 8A and the clutch 209 is connected for a predetermined period, the cam 200 rotates clockwise. On the other hand, paying attention to the roller 194, the roller 194 rolls counterclockwise with respect to the cam 200, moves over the contact point P3, and moves counterclockwise while rolling on the cam surface 202. Then, the cam 200 rotates clockwise, and the lift amount of the cam 200 gradually decreases, so that the roller 194 is lowered. Thereafter, as shown in FIG. 6, when the roller 194 faces the facing surface portion 230, the roller 194 is separated from the cam surface 202 and returns to the third state, and the heating member 101 and the pressure roller 150 return to the strong nip state. .

以上のカム200の回転動作において、D4>D2であることから、第2状態における引張バネ198の付勢力は第1状態における付勢力よりも大きい。このため、第2状態から第3状態へカム200を回転させるには、第1状態から第2状態へ回転させる場合よりも大きな力が必要となる。しかし、上記実施形態によれば、第3距離D3と第4距離D4の差D3−D4は、第1距離D1と第2距離D2の差D1−D2よりも小さく設定されている。つまり、第2状態から第3状態へ遷移する際に、ローラ194が乗り越えなくてはならない凹部の落差D3−D4は、第1状態から第2状態へ遷移する際に、ローラ194が乗り越えなくてはならない凹部の落差D1−D2よりも小さいので、この落差が同じであった場合に比較して、カム200の駆動トルクを小さくすることができる。このため、カム200の駆動トルクが不必要に大きくなることを抑制し、モータMの負荷を小さくすることができる。   In the above rotation operation of the cam 200, since D4> D2, the urging force of the tension spring 198 in the second state is larger than the urging force in the first state. For this reason, in order to rotate the cam 200 from the second state to the third state, a larger force is required than when rotating the cam 200 from the first state to the second state. However, according to the embodiment, the difference D3-D4 between the third distance D3 and the fourth distance D4 is set smaller than the difference D1-D2 between the first distance D1 and the second distance D2. That is, when the transition from the second state to the third state occurs, the drop D3-D4 of the recess that the roller 194 has to overcome must be overcome when the transition from the first state to the second state occurs. Since it is smaller than the drop D1-D2 of the recess that should not be made, the driving torque of the cam 200 can be made smaller than when the drop is the same. For this reason, it can suppress that the drive torque of the cam 200 becomes unnecessarily large, and can reduce the load of the motor M.

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment. About a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

前記実施形態では、カム200がローラ194をリフトさせることで、揺動アーム190を持ち上げ、加熱部材101と加圧ローラ150の挟持力を弱めるように構成していたが、カムが当接部材をリフトさせることで、加熱部材101と加圧ローラ150の挟持力を強めるように構成することもできる。例えば、図9に示した変形例に係る定着装置300では、ローラ194の上側にカム200を配置し、引張バネ198は、揺動アーム190を引っ張り上げるように配置されている。このような構成では、ローラ194が第2凹部220に係合して最もリフトされた状態では、強ニップ状態となり、ローラ194が第1凹部210に係合して少しリフトされた状態では弱ニップ状態となり、ローラ194が対向面部230に対向した状態では、ニップリリース状態となる。   In the above-described embodiment, the cam 200 lifts the roller 194 to lift the swing arm 190 and weaken the clamping force between the heating member 101 and the pressure roller 150. It can also be configured to increase the clamping force between the heating member 101 and the pressure roller 150 by lifting. For example, in the fixing device 300 according to the modification shown in FIG. 9, the cam 200 is disposed above the roller 194, and the tension spring 198 is disposed so as to pull up the swing arm 190. In such a configuration, when the roller 194 engages with the second recess 220 and is most lifted, a strong nip state occurs, and when the roller 194 engages with the first recess 210 and slightly lifts, the weak nip state occurs. When the roller 194 faces the facing surface portion 230, the nip release state is established.

前記実施形態では、当接部材としてローラ194を例示したが、当接部材は回転しない突起などであってもよい。また、この場合、カム面と接触する当接部材の曲面は、断面円弧形状であってもよい。   In the above embodiment, the roller 194 is exemplified as the contact member, but the contact member may be a protrusion that does not rotate. In this case, the curved surface of the contact member that comes into contact with the cam surface may have a circular arc shape in cross section.

前記実施形態では、凹部と当接部材が、カムの回転方向に離れた2箇所でのみ当接する場合を示したが、凹部と当接部材は3箇所以上で当接してもよく、また、カムの回転方向にずれた2箇所を繋ぐ範囲にわたって連続的に接触していてもよい。さらに、凹部は、断面円弧形状に限らず、断面V字形状の溝であってもよいし、V字形状の溝の底に平坦部を有する、いわば台形断面の溝であってもよい。   In the above-described embodiment, the concave portion and the contact member are in contact with each other only at two locations separated in the cam rotation direction. However, the concave portion and the contact member may be in contact with each other at three or more locations. You may contact continuously over the range which connects two places which shifted | deviated to this rotation direction. Further, the concave portion is not limited to the circular arc shape in cross section, and may be a groove having a V-shaped cross section or a so-called trapezoidal cross-sectional groove having a flat portion at the bottom of the V-shaped groove.

前記実施形態では、カムに設けられる凹部として、第1凹部と第2凹部の2つのみを示したが、3つ以上の凹部が設けられていてもよい。   In the above-described embodiment, only the first concave portion and the second concave portion are shown as the concave portions provided in the cam, but three or more concave portions may be provided.

前記実施形態では、揺動アーム190に当接部材としてのローラ194を支持させ、カム200を定着フレーム180に支持させていたが、逆に、揺動アーム190にカム200を支持させ、定着フレーム180に当接部材を設けてもよい。また、押圧部材は揺動アームに限らず、支持部材に対してスライド移動するように構成されていてもよい。また、押圧部材が画像形成装置の筐体に固定され、支持部材が当該筐体に対して相対的に移動するように構成されていてもよい。また、前記実施形態において、定着フレーム180が支持部材の一例であるとして説明したが、定着フレーム180に加えて、定着フレーム180が固定されている本体筐体2や、本体筐体2に固定された部材を支持部材の一部であると見ることもできる。そして、例えば、支持部材の一部としての本体筐体2や本体筐体2に固定された部材にカムが設けられていてもよいし、付勢部材の一端が固定されていてもよい。   In the embodiment, the roller 194 as a contact member is supported by the swing arm 190 and the cam 200 is supported by the fixing frame 180. Conversely, the cam 200 is supported by the swing arm 190 and the fixing frame is supported. A contact member may be provided at 180. The pressing member is not limited to the swing arm, and may be configured to slide relative to the support member. The pressing member may be fixed to the housing of the image forming apparatus, and the support member may be moved relative to the housing. In the embodiment, the fixing frame 180 is described as an example of the support member. However, in addition to the fixing frame 180, the fixing frame 180 is fixed to the main body housing 2 to which the fixing frame 180 is fixed. It can also be seen that the member is part of the support member. For example, a cam may be provided on the main body housing 2 as a part of the support member or a member fixed to the main body housing 2, or one end of the biasing member may be fixed.

前記実施形態では、加熱部材として、定着ベルトを用いたものを示したが、回転する加熱ローラであってもよい。また、バックアップ部材として加圧ローラ150を例示したが、ベルト状の加圧部材などであってもよい。   In the above embodiment, the fixing member is used as the heating member. However, a rotating heating roller may be used. Further, although the pressure roller 150 is exemplified as the backup member, a belt-like pressure member or the like may be used.

前記実施形態では、記録シートとして、普通紙やはがきなどの用紙を例示したが、OHPシートなどであってもよい。   In the above embodiment, the recording sheet is exemplified by plain paper or postcard, but may be OHP sheet.

前記実施形態では、本発明の定着装置を備えた画像形成装置として、レーザプリンタ1を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、LEDによって露光を行うLEDプリンタであってもよいし、プリンタ以外の複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、モノクロ画像を形成する画像形成装置を例示したが、これに限定されず、カラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。   In the above embodiment, the laser printer 1 is exemplified as the image forming apparatus including the fixing device of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an LED printer that performs exposure using LEDs. A copying machine other than a printer or a multifunction machine may be used. In the above-described embodiment, an image forming apparatus that forms a monochrome image is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and an image forming apparatus that forms a color image may be used.

1 レーザプリンタ
100 定着装置
101 加熱部材
110 定着ベルト
150 加圧ローラ
170 ガイド部材
180 定着フレーム
190 揺動アーム
194 ローラ
194A 円筒面
198 引張バネ
200 カム
201A 回転軸線
202 カム面
209 クラッチ
210 第1凹部
220 第2凹部
230 対向面部
M モータ
P1〜P4 接触点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser printer 100 Fixing device 101 Heating member 110 Fixing belt 150 Pressure roller 170 Guide member 180 Fixing frame 190 Oscillating arm 194 Roller 194A Cylindrical surface 198 Tensile spring 200 Cam 201A Rotation axis 202 Cam surface 209 Clutch 210 First recess 220 Second 2 concave portion 230 facing surface portion M motor P1 to P4 contact point

Claims (10)

記録シート上に現像剤像を熱定着するための定着装置であって、
加熱部材と、
前記加熱部材との間で前記記録シートを挟持するバックアップ部材と、
前記加熱部材と前記バックアップ部材の一方を支持する支持部材と、
前記加熱部材と前記バックアップ部材の他方を前記加熱部材と前記バックアップ部材の一方に対して押圧する押圧部材と、
前記押圧部材を前記支持部材に対して付勢する付勢部材と、
前記支持部材と前記押圧部材の一方に設けられたカムと、
前記支持部材と前記押圧部材の他方に設けられ、前記カムの外周のカム面に接触する曲面を有する当接部材とを備え、
前記カムは、前記カム面に、前記曲面に対して少なくとも前記カムの回転方向にずれた2箇所で接触して係合する凹部を有し、
前記凹部は、第1凹部と、当該第1凹部に対して前記回転方向に離れて配置された第2凹部とを含み、
前記カムの回転軸線方向から見て、
前記曲面が前記第1凹部に係合した第1状態における、前記回転方向最上流側の接触点から前記カムの回転中心までの距離を第1距離D1、前記回転中心から前記曲面までの最短距離を第2距離D2とし、前記曲面が前記第2凹部に係合した第2状態における、前記回転方向最上流側の接触点から前記回転中心までの距離を第3距離D3、前記回転中心から前記曲面までの最短距離を第4距離D4としたとき、
D4>D2
かつ、
D3−D4<D1−D2
を満たすことを特徴とする定着装置。
A fixing device for thermally fixing a developer image on a recording sheet,
A heating member;
A backup member for sandwiching the recording sheet with the heating member;
A support member that supports one of the heating member and the backup member;
A pressing member that presses the other of the heating member and the backup member against one of the heating member and the backup member;
A biasing member that biases the pressing member against the support member;
A cam provided on one of the support member and the pressing member;
An abutting member provided on the other of the support member and the pressing member and having a curved surface that comes into contact with the cam surface on the outer periphery of the cam;
The cam has a recess that contacts and engages the cam surface at least at two positions that are shifted in the rotation direction of the cam with respect to the curved surface.
The recess includes a first recess and a second recess disposed away from the first recess in the rotational direction,
Seen from the rotational axis direction of the cam,
In the first state where the curved surface is engaged with the first recess, the distance from the contact point on the most upstream side in the rotation direction to the rotation center of the cam is the first distance D1, and the shortest distance from the rotation center to the curved surface Is the second distance D2, and in the second state where the curved surface is engaged with the second recess, the distance from the contact point on the most upstream side in the rotation direction to the rotation center is the third distance D3, and the rotation center is When the shortest distance to the curved surface is the fourth distance D4,
D4> D2
And,
D3-D4 <D1-D2
A fixing device characterized by satisfying the above.
前記カムの回転軸線方向から見て、前記第1状態における前記回転方向最上流側の接触点から前記回転方向最下流側までの接触点までの距離を第5距離D5、前記第2状態における前記回転方向最上流側の接触点から前記回転方向最下流側までの接触点まで距離を第6距離D6として、
D5>D6
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The distance from the contact point on the most upstream side in the rotation direction to the contact point on the most downstream side in the rotation direction in the first state when viewed from the rotation axis direction of the cam is a fifth distance D5, and the distance in the second state The distance from the contact point on the most upstream side in the rotation direction to the contact point on the most downstream side in the rotation direction is defined as a sixth distance D6.
D5> D6
The fixing device according to claim 1, wherein:
前記カムの回転軸線方向から見て、前記第1状態における前記回転方向最下流側の接触点から前記回転中心までの距離を第7距離D7、前記第2状態における前記回転方向最下流側の接触点から前記回転中心までの距離を第8距離D8として、
D1≧D7
および
D3≧D8を満たすことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
When viewed from the rotational axis direction of the cam, the distance from the contact point on the most downstream side in the rotation direction in the first state to the rotation center is a seventh distance D7, and the contact on the most downstream side in the rotation direction in the second state. The distance from the point to the center of rotation is the eighth distance D8,
D1 ≧ D7
The fixing device according to claim 2, wherein D3 ≧ D8 is satisfied.
前記第1凹部は、前記曲面と前記カムの回転方向にずれた2箇所で接触して係合し、前記第2凹部は、前記曲面と前記カムの回転方向にずれた2箇所で接触して係合することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の定着装置。   The first recess contacts and engages with the curved surface at two locations shifted in the rotation direction of the cam, and the second recess contacts with the curved surface at two locations shifted in the rotation direction of the cam. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is engaged. 前記カムの回転軸線方向から見て、前記第1凹部は半径R1の円弧形状を有し、前記第2凹部は半径R2の円弧形状を有し、前記曲面は半径R3であり、
R3>R2>R1
を満たすことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の定着装置。
When viewed from the rotation axis direction of the cam, the first recess has an arc shape with a radius R1, the second recess has an arc shape with a radius R2, and the curved surface has a radius R3.
R3>R2> R1
5. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device satisfies the following condition.
前記カムが前記当接部材から離れた状態を第3状態として、前記第3状態における前記加熱部材と前記バックアップ部材の挟持力は、前記第1状態における前記加熱部材と前記バックアップ部材の挟持力より大きく、前記第2状態において、前記加熱部材は前記バックアップ部材から離間していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の定着装置。   The state where the cam is separated from the contact member is a third state, and the holding force between the heating member and the backup member in the third state is greater than the holding force between the heating member and the backup member in the first state. 6. The fixing device according to claim 1, wherein in the second state, the heating member is separated from the backup member. 7. 前記カムは、前記第3状態から前記第1状態を経由して前記第2状態へと順に遷移する方向に回転することを特徴とする請求項6に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 6, wherein the cam rotates in a direction in which the cam sequentially shifts from the third state to the second state via the first state. 前記第1状態から前記第2状態までの前記カムの回転角度は、前記第3状態から前記第1状態までの前記カムの回転角度よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 7, wherein a rotation angle of the cam from the first state to the second state is larger than a rotation angle of the cam from the third state to the first state. . 前記カムを回転駆動するモータを備え、当該モータは前記カムと異なる他の要素の駆動に用いられていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a motor that rotationally drives the cam, wherein the motor is used to drive another element different from the cam. 前記当接部材は、前記支持部材または前記押圧部材の一方に回転可能に支持されたローラであることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the contact member is a roller rotatably supported on one of the support member and the pressing member.
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